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全球觀察者深度出品
縱橫寰宇,洞察時代風云
這倆詞放一塊兒,不少人第一反應是,搞錯了吧?集合論不就是研究那些無窮無盡的點啊、集合啊,玄乎得很,計算機科學可是實打實的,路由器、算法、網絡這些,跟無窮有啥關系?
但伯恩施坦還真就給連上了。
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他證明,那些看似沒用的“無窮集合”理論,居然能優化計算機里的分布式算法,簡單說,就是能讓你家Wi-Fi更順暢,路由器不那么容易堵車。
要聊伯恩施坦這事兒,得先說說集合論有多“慘”。
這學科從出生起就不受待見。
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1874年,康托爾搞出無窮集合理論,說整數集和分數集雖然都是無窮多,但其實“一樣大”,可實數集就比它們“大得多”。
這話一出,數學圈炸鍋了。
當時不少大佬覺得這純屬瞎掰,“無窮就是無窮,還分大小?”康托爾到死都沒完全被認可,也是挺憋屈。
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后來集合論好不容易成了數學基礎,可大家還是覺得它“沒用”。
研究的都是些啥呢?比如“無窮多個點怎么著色”“一個集合能不能測量長度”。
這些問題聽著就跟現實八竿子打不著。
大學里,集合論課經常沒人選,學生吐槽“學這玩意兒能找著工作?”以前提到集合論,別說普通人,連不少數學系學生都覺得這玩意兒離現實太遠,就是個純理論的“邊緣玩家”。
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最麻煩的是“選擇公理”這顆雷。
簡單說,選擇公理就是說“無窮多個集合里,每個集合都能挑出一個元素”。
聽著挺合理吧?可一用它,就出怪事。
比如你在圓周上畫無窮多個點,按選擇公理著色,最后會出現一塊“沒法測量面積”的集合。
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數學家管這叫“病態集合”,就像好好的數學體系里長了個疙瘩,看著鬧心,還沒法下手解決。
伯恩施坦一開始也瞧不上集合論。
2014年他讀本科,上集合論課差點睡著,跟同學吐槽,“研究無窮圖著色,能當飯吃?”結果研一選了門邏輯學課,教授阿努什·采魯尼安一句話把他打醒了,“邏輯和集合論是數學的萬能膠,哪兒都能粘,只是你沒找著地兒粘。”
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他這才開始正眼瞧集合論。
越研究越發現,那堆“病態集合”背后,藏著個大問題,用選擇公理處理無窮多個元素時,總會出現“不可控”的情況。
比如給圓周上無窮個點著色,用了選擇公理,藍點集就“不可測”,不用,又證不出著色方案。
這就像手里有把萬能鑰匙,可開了門卻發現屋里是迷宮,出不來。
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轉機出在2019年。
他去聽了個計算機科學講座,講分布式算法的。
教授說,現在路由器里的局部算法效率低,比如給網絡節點著色,用2種顏色總沖突,用3種又浪費資源。
伯恩施坦突然一愣,這不就是集合論里的無窮圖著色問題嗎?有限網絡的算法效率閾值,居然和無窮集合的“可測著色所需顏色數”能對上!
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本來想隨便聽聽就走,結果越聽越激動。
他跑回實驗室,把集合論里的“可測性”概念往算法上套。
你想啊,無窮集合“可測”,意味著能被精確描述,算法“高效”,意味著能被精確控制。
這倆不就是一回事兒嗎?只是一個用數學語言說,一個用計算機語言說。
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接下來四年,他就干了件事,當“翻譯”。
把集合論里的“勒貝格可測”翻譯成計算機能懂的“算法效率閾值”,把“無窮節點著色”翻譯成“網絡節點分配規則”。
最絕的是,他繞開了選擇公理,改用“局部標記重復使用”就是讓每個節點的標記只跟鄰居有關,不用管無窮多個節點整體啥樣。
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這樣一來,無窮集合能測了,算法效率也上去了。
”這話聽著像開玩笑,其實挺實在。
要不是計算機科學里的實際問題,他可能這輩子都覺得集合論就是個“自娛自樂”的玩意兒。
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現在呢?伯恩施坦這招已經被不少計算機團隊盯上了。
聽說有公司在用他的理論優化5G基站的信號分配,還有人試著用在AI算法里,讓機器處理大數據時更高效。
以前誰能想到,研究“無窮多個點”的學問,能幫你刷視頻不卡?
這事兒給我的感覺是,所謂“無用之學”,可能只是還沒遇上懂它的“翻譯官”。
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康托爾當年要是知道,他的無窮集合有一天會鉆進路由器,估計能笑醒。
伯恩施坦這哥們兒,說白了就是干了件“搭橋”的活兒左邊是百年孤獨的集合論,右邊是日新月異的計算機,他往中間一站,說“你們說的其實是一回事兒”。
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未來這橋能搭多遠?不好說。
但至少現在,當你拿起手機連Wi-Fi時,說不定路由器里正跑著某個無窮集合的著色規則。
這世上哪有絕對的“沒用”,不過是暫時沒找著它該去的地方罷了。
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